一期全膝关节假体置换治疗老年膝关节骨关节炎合并周围骨折 21 例随访报告

程成 杨述华 刘先哲 高飞 魏辉 王晶

作者单位：430030 武汉，华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科医院人工关节中心 ( 程成、 杨述华、刘先哲、高飞、王晶 )；213003 江苏，南京医科大学附属常州市第二人民医院骨科 ( 魏辉 )

膝关节骨关节炎是一种极为常见的关节退行性病变，多发生于老年人群[1]，因起病后关节正常负重及运动功能受到影响，易造成膝关节诸骨骨质疏松以及关节周围骨折[2]。老年膝关节周围骨折常因患者年龄偏大、骨质疏松较重而难以处理[3]。一期采取内固定手术往往带来两个问题：首先，内固定术后较长时间内不能负重活动，对于老年患者来说长期卧床会导致呼吸道感染、褥疮等相关并发症的发生率显著增高。有研究指出，老年股骨髁骨折的患者长期卧床会导致约 22% 的 1 年内并发症相关病死率[4]；其次，内固定治疗在老年患者中常难达到令人满意的效果。研究显示，老年胫骨平台骨折内固定的失败率与年龄 ( ＞60 岁 ) 和骨质 疏松程度成正相关[5]，而导致老年关节周围骨折内固定失败的原因常非手术技术性因素，主要在于骨丢失导致骨骼质量难以提供坚实的内固定基础[6]，一期植骨仍不能有效保证固定物的稳定程度[7]，此外，由于外伤前存在不同程度关节软骨的破坏，累及关节面的骨折在行内固定治疗后增加了创伤性关节炎的发生概率。因此，针对伴有膝关节骨关节炎的老年膝关节周围骨折，选择治疗方式时首先要考虑的是早期恢复膝关节的功能，使患者能够早期负重活动，缩短卧床时间，减少术后并发症的发生并同时达到治疗骨关节炎的目的[3,7]。近年来，人工关节置换技术在肩、肘、髋等关节周围骨折中的应用日益增加，取得了较内固定术更加满意的临床效果[8-11]，并且现有很多临床研究证明内固定在膝关节周围骨折特别是老年患者中难以获得令人满意的临床疗效[12-15]，因此越来越多的骨科医师在治疗老年膝关节周围骨折时选择一期全膝关节置换 ( total knee arthroplasty，TKA ) 作为一线治疗方案。

一期关节置换治疗膝关节周围骨折的概念最早由 Wolfgang 在 1982 年提出[16]，近 10 年来不断有相关的临床研究肯定了一期关节置换在老年膝关节周围骨折中的近、中期疗效[3,17-22]。对于伴有膝关节骨关节炎的老年关节周围骨折，一期行 TKA 不仅可以处理骨折端而且能够切除病变软骨，利于膝关节功能的早期恢复，但手术难度较大，相关临床研究在国内外均鲜有报道。因此，本研究回顾性分析了一期 TKA 治疗老年膝关节骨关节炎合并周围骨折的近期临床疗效。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 2012 年 1 月至 2014 年 12 月，在我院行全膝关节假体置换的老年膝关节骨关节炎合并周围骨折者；( 2 ) 年龄＞65 岁者；( 3 ) 股骨远端骨折或胫骨近端骨折者；( 4 ) 骨折前患侧膝关节明确诊断骨关节炎者或有完整的能够确定诊断的病案资料者；( 5 ) 新鲜骨折者。

2. 排除标准：( 1 ) 年龄＜65 岁者；( 2 ) 骨折前无患侧膝关节骨关节炎病史者；( 3 ) 有其它膝关节病史者 ( 如类风湿性关节炎、化脓性关节炎、夏科氏关节病等 )；( 4 ) 有患侧膝关节手术史者；( 5 ) 陈旧性骨折者；( 6 ) 合并严重基础疾病，无法耐受手术者。

二、一般资料

本研究共纳入 21 例 ( 21 膝 )，男 12 例 ( 57.1% )，女 9 例 ( 42.9% )，左膝 11 例 ( 52.4% )，右膝 10 例( 47.6% )，年龄 6.0～88 岁，平均 ( 78.1±6.0 ) 岁，随访截止时间 2017 年 6 月，随访 36～48 个月，平均 ( 41.5±4.1 ) 个月，无失访病例。骨折至行 TKA手术间隔 3～10 天，平均 ( 5.5±2.3 ) 天。骨折发生部位包括：股骨远端骨折 3 例 ( 14.3% )，其中33A 0 例，33B 2 例，33C 1 例；胫骨近端骨折 18 例( 85.7% )，其中 41A 3 例，41B 5 例，41C 10 例。骨折发生前已有患侧膝关节骨关节炎明确诊断的 21 例( 100% )，病史 1～6.5 年，平均 ( 3.2±1.7 ) 年；骨折前存在患侧膝关节疼痛的 21 例 ( 100% )，骨折前存在患膝活动不便的 12 例 ( 57.1% )。收集并分析骨折前影像学资料，骨关节炎程度按 Kellgren-Lawrence标准分级，II 级 5 例，III 级 13 例，IV 级 3 例，即骨折前有明显内、外翻畸形 3 例 ( 表 1，2 )。

本研究经由华中科技大学同济医学院附属协和医院临床伦理委员会批准。

表1 患者一般资料Tab.1 Summary of clinical data

表2 患者的临床情况Tab.2 Clinical data of patients

三、手术方法

所有病例的手术操作均由本中心同一高年资骨科医师及其团队完成。对于骨折前即存在明显膝关节内、外翻或累及膝关节侧副韧带的复杂骨折病例，采用髁限制型膝关节假体或旋转铰链型假体，其余病例采用配有加长柄的常规非限制型假体。

手术取膝前正中切口，标准髌旁内侧入路，自股骨中下段显露至胫骨结节处，从髌韧带内侧处切开关节囊，显露骨折端，清除凝血块及碎骨片，对于难以稳定复位的骨折可以采用钢缆捆扎或钢板固定后再行截骨操作。对于股骨远端骨折，股骨侧截骨根据股骨髁上轴连线和 whiteside 线为参考，胫骨侧常规截骨；对于胫骨近端骨折，胫骨侧截骨后根据骨缺损情况选择是否植骨或加入金属垫块，股骨侧常规截骨。表面置换截骨时要注意对侧副韧带的保护。截骨后再次清理关节腔内骨赘，松解膝关节周围软组织至间隙平衡，安装假体试模，确保下肢力线、关节屈伸活动、内外侧稳定性良好后安装假体，再次检查下肢力线、屈伸活动度、内外侧稳定性以及髌骨轨迹。3% 过氧化氢溶液、稀释活力碘、生理盐水依次冲洗手术野，在膝关节周围注射“鸡尾酒”式镇痛剂，放置负压引流管，逐层缝合切口。记录手术时间及术中出血量。

四、术后处理

常规使用抗生素预防感染，术后 24 h 拔除负压引流，对存在深静脉血栓发生风险的患者早期使用沙班类抗凝药物。术后当天即开始在床上进行下肢肌肉收缩锻炼，术后第 2 天在助行器辅助下下地行走，并进行膝关节主动屈伸锻炼。持续监测术后并发症如深静脉血栓、出血、感染的发生。术后第2 天拍摄术侧下肢全长正侧位 X 线片以供评估。一般情况下，术后第 5～7 天出院。

五、临床功能及影像学评估

术后随访的评估内容包括美国膝关节学会 ( Knee society score，KSS ) 评分、纽约特种外科医院 ( HSS )评分和膝关节主动屈曲活动度的测量，每次随访中均常规拍摄患侧下肢全长正侧位 X 线片，根据 X 线评价下肢力线[23]，尤其是骨折前已存在膝关节内、外翻畸形以及骨折累及侧副韧带的患者，此外，通过 X 线片观察骨折愈合情况以及是否有假体移位、松动、感染、假体周围骨折等并发症的发生。临床及影像学评估由 2 位未参加患者手术的骨科医师独立完成。

六、统计学处理

研究所得数据使用软件 SPSS ( v.23 ) 进行统计学分析。配对 t 检验分析连续变量，χ2检验分析分类变量。连续变量分析结果用±s表示，分类变量分析结果用百分数方式表示，P ≤ 0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、临床及功能评估结果

手术时间 72～145 min，平均 ( 90.7±8.1 ) min；术中出血量 200～700 ml，平均 ( 410±13 ) ml；术后24～45 天，平均 ( 31.6±3.4 ) 可完全负重行走。

末次随访时，所有患者均能独立步入诊室。膝关节 KSS 评分 66～95 分，平均 ( 80.5±7.9 ) 分；优 7 例，良 10 例，可 4 例，优良率 81.0%。HSS 评分 68～92 分，平均 ( 80.5±6.8 ) 分；优 7 例，良11 例，可 3 例，优良率 85.7%。

膝关节功能同样良好。末次随访时，主动屈曲活动度 ( 95°～128° )，平均 ( 112.6±8.7 ) °，内外侧稳定性良好，无病例发生膝关节屈曲挛缩及伸直受限 ( 表 3 )。

表3 末次随访时膝关节功能评价Tab.3 Knee function evaluation at the final follow-up

二、影像学评估结果

末次随访时，所有患者的骨折均良好愈合，未见畸形愈合及异位骨化发生。与术后第 1 次 X 线片对比，未发现假体松动、感染、假体周围骨折发生( 图 1～3 )。

术前由于严重的膝关节骨关节炎，有 2 例( 9.5% ) 的膝关节分别存在 16°、20° 的内翻畸形，1 例 ( 4.8% ) 存在 15° 的外翻畸形，在术后末次随访时，此 3 例下肢力线恢复正常。其余患者下肢力线平衡，未发现内、外翻发生。

三、术后并发症

本组 21 例中，1 例 ( 4.8% ) 患者发生下肢深静脉血栓，接受抗凝溶栓治疗后均恢复良好 ( 表 4 )。

讨 论

图1 患者，女，68 岁，左侧胫骨平台骨折，双膝骨关节炎病史 3 年 a～b：术前膝关节 CT 影像；c～d：术中可见关节软骨面已有破坏，胫骨平台塌陷；e～f：术后第 2 天双膝关节正侧位 X 线片；g：术后第 12 个月双下肢全长正位X 线片，显示假体位置良好，骨折愈合Fig.1 Female, 68 yearsold, left tibial plateau fracture,3 years’ history of bilateral kneeosteoarthritis a - b: Preoperative CT images of the knee; c - d: The articular cartilage surface was damaged and the tibial plateau collapsed; e - f:X-ray images of bilateral knees on the second day after operation; g: X-ray of the bilateral knees 12 months after operation, showing good position of the prosthesis and fracture healing

图2 患者，女，70 岁，右侧胫腓骨近端骨折，右膝骨关节炎病史 6 年 a：术前右膝正侧位 X 线片；b：术中可见胫骨近端骨折端，股骨侧软骨面已有损坏；c～d：术后第 2 天右膝正侧位 X 线片；e：术后第 18 个月双下肢正位 X 线片，假体位置及下肢力线良好Fig.2 Female, 70 years-old, right proximal tibial and fibula fracture, 6 years’ history of the right knee osteoarthritis a: Preoperative X-ray images of the right knee; b: The articular cartilage surface of the femur was damaged and the fracture line can be seen during operation; c - d: X-ray images of the right knee on the second day after operation; e: X-ray of the bilateral knees 18 months after operation, showing good position of the prosthesis

老年膝关节周围骨折的内固定治疗往往伴随着术后高并发症发生率和膝关节功能难以恢复两大难题，复位丢失、骨折不愈合或畸形愈合则更是在各种内固定治疗后屡见不鲜[18]。Ali 等[5]的研究指出＞60 岁的患者中采用内固定治疗胫骨平台骨折有79% 的内固定失效率，并指出对于老年胫骨平台骨折首要目标是保证关节的稳定和下肢力线的正常。Vandenbussche 等[12]的研究表明，膝关节周围骨折内固定术后有 10%～12% 的病例因内固定失效，需要二次手术且术后植入物感染的发生率高达 4%～16%。Schatzker 等[6]指出骨质是影响内固定术后效果的主要原因，对于骨质疏松的老年患者，无论采用何种内固定方式，其短期疗效均不能达到预期。Schwartsman 等[24]将 50 岁以上膝关节周围骨折患者接受内固定治疗和保守治疗的效果进行了对比，发现内固定治疗组有高达 72% 的病例术后效果欠佳，远高于保守治疗组的 38%。除此之外，内固定术后一般要求较长时间的限制负重，对于老年患者来说长期卧床会导致一系列严重的后果。Streubel等[25]报道股骨远端骨折的老年患者长期卧床会导致约 23% 的近期病死率。Weiss 等[26]发现延期关节置换治疗陈旧性胫骨平台骨折由于患者长期卧床、缺乏功能锻炼，术后并发症发生率达 26%，假体翻修率高达 21%。对于合并有骨关节炎的老年膝关节周围骨折病例，由于膝关节在创伤前多数已存在不同程度的关节失稳与软骨破坏，常规内固定手术不仅难以恢复膝关节的功能和稳定性还会加速创伤性关节炎的发生，因此，一期 TKA 不仅可以有效解决传统内固定术固定不确切以及长期限制负重的问题，还将最大限度的重建关节结构、恢复关节功能。

图3 患者，男，71 岁，左侧胫骨干骨折合并股骨远端骨折，左膝骨关节炎病史 1 年 a～b：术前影像资料；c～d：术中情况；e：术后第 2 天左膝侧位 X 线片；f：术后第 12 个月左侧下肢全长正位 X 线片，假体位置良好，骨折基本愈合Fig.3 Male, 71 years-old, left femoral shaft fracture combined with distal femoral fracture, 1 year’s history of the left knee osteoarthritis a - b: Preoperative images; c - d: Intraoperative views; e: X-ray image of the left knee on the second day after operation; f: X-ray of the left knee 12 months after operation, showing good position of the prosthesis and the general healing of the fracture

表4 术后并发症情况Tab.4 Summary of complications

保证初次膝关节置换成功的要素在于术中内外侧关节间隙是否充分平衡，下肢力线是否良好对准，内、外翻畸形是否得到矫正[16]。本组病例中，髁限制型假体因其会牺牲一部分关节活动性而不作为首选[27]，但是，对于骨折前已存在明显内、外翻畸形或累及侧副韧带的复杂膝关节骨折病例，采用常规假体和软组织平衡技术难以保证膝关节的稳定性[28]。因此，针对这一类病例的一期关节置换需要借用假体的限制型来获得足够的关节稳定性。

近年来关于关节置换治疗膝关节周围骨折的研究大多获得了令人满意的效果。Bell 等[20]报道了13 例 ( 14 膝 ) 采用铰链膝假体治疗老年股骨远端骨折的病例，其中 11 例恢复到原有的膝关节功能。Rosen 等[3]为 24 例老年 C 型股骨远端股骨折患者行一期关节置换后有 71% 的患者获得满意的膝关节功能。Pearse 等[29]对比 75 岁以上膝关节周围骨折接受一期关节置换和内固定的患者发现关节置换术后能够更早的完全负重活动，膝关节功能评分和疼痛评分均优于接受内固定的患者。

本研究结果提示，对于伴有骨关节炎的老年膝关节周围骨折患者，采用一期 TKA 治疗可以得到较传统内固定术更好的膝关节功能。在所回顾的病例中，末次随访的关节屈曲活动度已达 95°～128°，平均 ( 112.6±8.7 ) °，KSS 评分达 66～95 分，平均( 80.5±7.9 ) 分，优良率 81%；HSS 评分达 68～92 分，平均 ( 80.5±6.8 ) 分，优良率 85.7%。这与先前报道的膝关节置换治疗单纯膝关节周围骨折的功能恢复结果是一致的[27-28,30]。本组病例中，术前由于严重骨关节炎而导致的内、外翻畸形亦得到纠正，且无病例在术后发生屈曲挛缩或伸直受限。

在接受内固定治疗的老年膝关节周围骨折患者中，由于术后需要长期限制负重以及关节疼痛带来的活动排斥，导致术后并发症的发生率和病死率显著高于年轻患者。Piedade 等[31]和 Jamsen 等[32]的研究表明关节周围骨折后的膝关节置换易发生假体感染等并发症。本研究的结果显示，在住院及随访期间，有 1 例 ( 4.8% ) 发生下肢深静脉血栓，在接受溶栓治疗后恢复良好。所有病例无呼吸道感染、褥疮等卧床相关并发症和假体感染、松动及假体周围骨折等术后并发症的发生。良好的术后康复效果与术中标准化的操作以及术后早期的功能锻炼是密不可分的。

综上所述，采用一期 TKA 治疗老年膝关节骨关节炎合并周围骨折的近期临床疗效是令人满意的，对比传统的内固定治疗，一期关节置换在处理骨折的同时去除软骨病灶，大幅减少术后卧床时间，早期进行功能锻炼，不仅利于关节功能的恢复，更能避免术后并发症的发生，提高老年患者的生存质量。中长期临床效果有待于进一步的随访、研究，以得出最终结论。